TURBINA Seminar pri predmetu

Reaktorska tehnika in energetika Avtor:

Klemen Ambrožič

Mentor: Dr. Iztok Tiselj

PREGLED • Termodinamični procesi • Shema sekundarnega kroga NEK • Sestavni deli turbine • Tipi turbin • Poškodbe turbine • Izgube v turbini • TURBINE V NEK

– Visokotlačna turbina – Nizkotlačna turbina – Izločevalnik vlage in dogrevalnik – Natok pare, zobnik za počasno

obračanje rotorja

• Ventili • Ležaji turbine • Pomožni sistemi

TERMODINAMIČNI PROCESI

Slika 1: Turbina je toplotni stroj. V NEK ima 35% izkoristek.

Slika 2: Turbina je odprt toplotni stroj.

Slika 3: Graf h-s za sekundarni krog v NEK.

SHEMA SEKUNDARNEGA KROGA V NEK

Slika 4: Sekundarni krog NEK.

SESTAVNI DELI TURBINE Slika 5: Sestavni deli turbine. Na sliki enostopenjska parna turbina.

Slika 6: Konvergentna in konvergentno divergentna šoba.

TIPI TURBIN AKCIJSKA

Slika 7: Shema statorskegain rotorskega kanala v akcijski turbini, s potekom hitrosti in tlaka.

Slika 8: Diagram hitrosti za akcijsko enakotlačno turbino.

TIPI TURBIN REAKCIJSKA

Slika 9: Shema statorskegain rotorskega kanala v reakcijski turbini, s potekom hitrosti in tlaka.

Slika 10: Diagram hitrosti za reakcijsko nadtlačno turbino.

POŠKODBE TURBINE

Slika 11: Erozija lopatic turbine je posledica vodnih kapljic v pari.

Slika 12: Pri nizkih močeh pride na zadnjih stopnjah nizkotlačne turbine do pregrevanja ohišja. Hladimo ga z vodnimi prhami.

IZGUBE V TURBINI Slika 13: Izgube na obodu: izgube na v vodilnih kanalih Zv, gonilnih kanalih Zg, smernih kanalih Zs in iztočna izguba nazadnji stopnji Zi.

Slika 14: Izgube trenja zaradi centrifugalne sile na paro in viskoznosti.

Slika 15: Izgube zaradi mešanja pare pridolgih lopaticah in nizkih natokih.

IZGUBE NA OBODU IZGUBE ZARADI TRENJA IZGUBE ZARADI VENTILIRANJA

IZGUBE V TURBINI SEGMENTNE IZGUBE OBTOČNE IZGUBE

Slika 16: Do segmentni izgub pride v primeru delnega natoka, pred regulacijsko stopnjo.

Slika 17: V špranjah med rotorjem in statorjem pride do tokov, ki ne opravljajo dela.

IZGUBE OHLAJEVANJA

TURBINE V NEK

Slika 18: Pogled v turbinsko zgradbo v NEK

Max moč. 727MW

Vrtilna hitrost 1500 min^-1

T sveže pare 275,5˚C

Vstopni tlak pare [pin] 63bar

Pin na visokotlačni turbini

61,2bar

Pout na nizkotlačni turbini

0,052bar

Temperatura vmesnega pregrevanja

261,1˚C

TURBINE V NEK

Slika 19: Shema turbinskega sistema z vsemi ventili

TURBINE V NEK VISOKOTLAČNA TURBINA

Slika 20: Rotor visokotlačne turbine

TURBINE V NEK VISOKOTLAČNA TURBINA

Slika 21: Shema visokotlačne turbine

TURBINE V NEK MSR-DOGREVALNIK IN IZLOČEVALNIK VLAGE

Slika 22: Izločevalnik vlage in dogrevalnik

TURBINE V NEK NIZKOTLAČNA TURBINA

Slika 23: Nizkotlačni turbini.

Slika 24: Spodnji in zgornji okov nizkotlačne turbine. Sestavljata statorski del turbine

TURBINE V NEK NIZKOTLAČNA TURBINA

Slika 25: Rotor nizkotlačne turbine.

Slika 26: Spodnje ohišje nizkotlačne turbine skupaj s kondenzatorjem.

TURBINE V NEK DVOJNI NATOK

Slika 27: Para izvaja pritisk na lopatice v smeri osi. Če imamo dvojni natok,je neto sila 0. Pri dvojnem natoku so turbinske lopatice za enako opravljeno delo krajše.

ZOBNIK ZA POČASNO OBRAČANJE TURBINE

Slika 28: Pred zagonom turbine moramo enakomerno in počasi ogreti lopatje turbine. Zobnik poskrbi za počasno vrtenje in enakomerno ogrevanje.

VENTILI

Slika 29: Hitrozaporni ventil

Slika 30: Regulacijski ventil

Slika 31: Prestrezalni ventil

LEŽAJI TURBINE Slika 32: Radialni ležaj rotorjev nizkotlačne turbine.

Slika 33: Ležaj visokotlačne turbine

Slika 34: Aksialni ležaj

POMOŽNI SISTEMI SISTEM TESNILNE PARE

Slika 35: Shema sistema tesnilne pare. Namen sistema jeda dovaja paro pod določenimi pogoji v labirintna tesnila turbine. Ta tesnila preprečujejo vdor zraka v turbino.

POMOŽNI SISTEMI SISTEM MAZALNEGA OLJA

Slika 36: Shema sistema. Potreben je za mazanje turbo-generatorjev in zagotavlja dodatno tesnenje. Oskrbuje napravo za počasno vrtenje rotorja z mazalnim oljem in je del varovalnega sistema turbine ( Auto Stop Oil System)

POMOŽNI SISTEMI VISOKOTLAČNI OLJNI SISTEM

Slika 37: Shema visokotlačnegaoljnega sistema. Ta sistem krmili vse turbinske ventile.

POMOŽNI SISTEMI TURBINSKA INSTRUMENTACIJA

Slika 38: Shema instrumentacije turbine

Instrumentacija na turbini Ostala instrumentacija • Abs. raztezanje ohišja • Temperatura ležajev

• Ekscentričnost rototja • Pritisk mazalnega olja

• Hitrost rotorja • Temperatura mazalnega olja

• Diferencialno raztezanje rot. • Temperatura ohišij turbine

• Vibracije ležajev • Vakuum v kondenzatorju

• Aksialni pomik rototja • Tlak pare za prvo (reg.) stopnjo

• Pozicija turbinskih ventilov

HVALA ZA POZORNOST

VIRI: • Tomaž Skobe: Turbina,Inštitut Jožef Štefan, Izobraževalni center za jedrsko

tehnologijo Milana Čopiča, Revizija 1, november 2006, Ljubljana • http://en.wikipedia.org/wiki/Turbine (24.10.2012) • http://en.wikipedia.org/wiki/Electrohydraulic_servo_valve (24.10.2012) • http://www.blow-moulding-

controls.com/_valverepairservicing/proportionalservovalverepair.html (24.10.2012)